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航天飛機有飛船的功能嗎

生活 更新时间:2024-08-11 23:18:33

​載人飛船與航天飛機的最大區别在于:載人飛船完全依靠火箭助推升空,完成任務後經過減速,沿彈道式軌迹穿過大氣層軟着陸後就不能再使用了;然而航天飛機是靠運載火箭發射和上升後,返回時能像飛機那樣下滑和着陸在跑道上,并可以重複使用。

航天飛機有飛船的功能嗎(航天飛機和載人飛船有什麼區别)1

航天飛機是一種為穿越大氣層和太空的界限(高度100公裡的卡門線)而設計的火箭動力飛機。航天飛機結合了飛機與航天器的性質,像有翅膀的太空船。與普通宇宙飛船不同的是,它是一種可重複使用的航天器。迄今隻有美國與前蘇聯曾經制造能進入近地軌道的航天飛機,并曾實際成功發射并回收,而美國是唯一曾以航天飛機成功進行載人任務的國家。其他國家發展的類似計劃則尚未有實際發射并進入軌道的紀錄。

載人飛船又稱宇宙飛船,是一種運送航天員到達太空并安全返回的一次性使用的航天器。載人航天器的特點是其密封艙是支持宇航員生命的核心系統。為地心軌道設計的航天器稱為載人軌道航天器,而設計用于飛往其他天體的航天器稱為載人星際(遠征)航天器。神舟載人飛船是我國自行研制的用于天地往返,運輸人員和物資的載人航天器,至今,神舟飛船已完成載人和非載人共任務11次,搭載11名航天員進入太空完成科學實驗。

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圖:知乎

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航天飛機概述

space shuttle

航天飛機是一種垂直起飛、水平降落、部分或完全重複使用的近地軌道有翼航天運載器。它綜合利用火箭、飛機、飛船等航空、航天的先進技術,多以火箭發動機為動力上升入軌,完成軌道飛行後再入大氣層,像飛機一樣滑翔着陸,可重複使用數十次。主要用于在地球表面和近地軌道之間運送各種有效載荷,釋放、維護和回收衛星,天文觀測、對地觀測和軍事偵察,空間科學實驗,為空間運送人員和貨物或作為應急救生飛行器等多項航天任務。

航天飛機可分為部分重複使用航天飛機和完全重複使用航天飛機兩大類。部分重複使用航天飛機可由重複使用軌道飛行器和火箭助推器及一次性使用外時貯箱并聯組成,其中軌道飛行器帶有主發動機,如美國現役航天飛機和前蘇聯的“暴風号”航天飛機。也曾出現過由重複使用軌道器和一次性使用火箭串聯的航天飛機設計。完全重複使用航天飛機的特點是主發動機和推進劑貯箱均放在機身内,又可分為單級入軌和兩級入軌兩種形式。航天飛機的關鍵技術主要有氫氧主發動機、防熱系統及材料、計算空氣動力學及風洞試驗、環境控制與生命保障、應急逃逸系統、機動飛行和準确着陸技術等。

真正用過航天飛機的國家,目前隻有美國。60年代末,“阿波羅”工程開支經費浩大,在美國國内引起許多非議。美國在1969年初成立了一個專門研究載人航天下一階段發展方向的小組,這個小組經過調查研究,建議發展空間運輸系統,首先研制一種經濟效益高的飛行器,即航天飛機作為這個系統的支柱。航天飛機的研制計劃中規定制造5架軌道器,分别命名為:“奮進”号、“哥倫比亞”号、“挑戰者”号、“發現”号和“阿特蘭蒂斯”号。在1986 年和2003 年,“挑戰者号”和“哥倫比亞号”航天飛機相繼出事,造成機毀人亡的悲劇,再加之航天飛機逐漸老化,運營成本不斷飙升,早已背離早期低成本重複使用航天器的理念。整個航天飛機計劃于2011年7月21日宣告結束,亞特蘭蒂斯号是最後一次飛行的航天飛機,随後退出了服役。此後,美國主要依靠俄羅斯聯盟号宇宙飛船将物資和宇航員運送到國際空間站。

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載人飛船概述

manned spacecraft

載人飛船是一種運送航天員到達太空并安全返回的一次性使用的航天器。主要有三種構型的載人飛船,即單艙型、雙艙型和三艙型。其中單艙式最為簡單,隻有宇航員的座艙,美國第一個進入太空的宇航員約翰·格倫就是乘單艙型的“水星号”飛船上天的;雙艙型飛船是由座艙和服務艙組成,服務艙提供動力、電源、氧氣和水,改善了宇航員的工作和生活環境,世界第一個女宇航員瓦蓮金娜•捷列什科娃 乘坐的前蘇聯“東方号”飛船、世界第一個出艙宇航員阿裡克謝·列昂諾夫乘坐的前蘇聯“上升号”飛船以及美國的“雙子星座号”飛船均屬于雙艙型;最複雜的就是三艙型飛船,它是在雙艙型飛船基礎上增加1個軌道艙,用于增加活動空間、進行科學實驗等,或增加1個登月艙(登月式飛船),用于在月面着陸或離開月面,前蘇聯/俄羅斯的聯盟系列和美國“阿波羅号”飛船是典型的三艙型。

我國的“神舟”系列飛船由軌道艙、返回艙、推進艙和附加段組成。總長約8.8m,質量約7.8t。采用兩對太陽翼構型和升力控制返回、圓頂降落傘回收方案。飛船包括結構與機構,制導、導航與控制,熱控,電源,測控與通信,數據管理,環境控制與生命保障,回收着陸,推進,儀表與照明,有效載荷,乘員和應急救生共13個分系統。神舟載人飛船可一船多用,既可留軌觀測又可作為交會對接飛行器,滿足天地往返的需求。

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聯盟号宇宙飛船,目前人類使用過的最成功的載人飛船型号

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參考資料

1. WJ百科-英文版(Space Shuttle)

2. Manned Spacecraft

3. 知乎/愛問

文章作者:零度星系(天文在線)

審核人員:北極光

最終審核

編輯用時:2018年09月29日-2018年09月29日

審核用時: 一個小時

最後更新:2018年11月20日星期二

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全文排版:天文在線(零度星系)

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